分析磁翻柱液位計和液壓油高溫的問題及解決方案
日期:2019-12-20 來源: 作者:
[ 摘 要 ]針對磁翻柱液位計和液壓油高溫報警的幾個常見原因進行分析,并提出解決措施,可將液壓油和磁翻柱液位計冷卻液控制在適宜的溫度,保證整機工作可靠性,延長機器使用壽命。
液壓挖掘機是土石方工程施工的主要機種之一,廣泛應用于礦山開采、道路與房屋建筑、管道鋪設、水利電力工程、農田改造等工程,據統計土方施工工程中約 60% 以上是由挖掘機來完成的,所以市場需求量和保有量都十分巨大。但是由于液壓挖掘機工作環境惡劣、負載變化快變化大、連續作業時間長,液壓系統由于節流損失持續產生大量的熱量,每當夏季來臨,很多挖掘機都會面臨液壓油或者磁翻柱液位計冷卻液高溫導致的報警,尤其是使用多年的挖掘機。把液壓油和磁翻柱液位計冷卻液溫維持在合理的范圍內以保證機器的性能,是十分必要的。本文針對常見的原因,主要有以下幾個方面進行簡單總結分析,并提出解決方法。
1 散熱器堵塞
這種原因是zui常見的。隨著使用時間的增加,散熱器表面難免產生積灰或者各種飛蟲等雜物,尤其是春夏交替季節的楊柳絮,經常會大量吸附在散熱器表面。積灰會影響散熱器和空氣的熱交換速度,雜物會堵塞散熱孔,影響散熱進氣量,從而造成高溫報警。
這種情況需要將散熱器前方護網拆卸后進行清洗干凈,再用毛刷清洗散熱器翅片,清理后再使用高壓水清洗。如果翅片上油污較多,則需要在水中加入清洗劑(禁止使用酸性或強堿物質)。切勿直接使用高壓水沖洗,以防雜物被沖入翅片間隙產生堵塞。
如果是電子風扇或者液壓馬達驅動風扇,可采用風扇反轉的方式先將雜物吹出,然后使用清洗劑清洗。
2 冷卻液或者液壓油偏少
由于挖掘機液壓系統屬于超高壓系統,而且管路眾多,長時間使用經常會出現跑冒滴漏等現象造成冷卻液或液壓油偏少,不能及時有效地帶走系統熱量。
如果是液壓油高溫,需要將斗桿油缸完全縮回,鏟斗油缸完全伸出,鏟斗降至地面(圖 1),再觀察液壓油箱液位計。如果液面低于zui低液位線,則需要添加液壓油至液位計中位以上(圖 2)。
如果是冷卻液高溫報警,則需要待冷卻液溫度下降至環境溫度后,觀察副水箱液位是否低于zui低刻度線(圖 3)或觀察孔(圖 4),缺少時需添加冷卻液至正常液位。
3 熱風回流
散熱器周圈都需要密封,以防止已經流過散熱器的熱風回到散熱器進風一側,但是隨著工作時間增加,一些密封用的橡膠條或者海綿會產生老化甚至脫落,影響密封效果,尤其是拆解維修過的散熱器及其附近封板。
此種情況zui簡單檢測方法就是將磁翻柱液位計轉速調至zui高,并取消自動怠速,然后將手沿散熱器進氣側周圈移動一圈,發現明顯存在熱風的地方補充密封膠條或海綿即可。
4 進風不暢
散熱器進風一側遮擋物較多,造成進風量不足,一般新散熱器使用時沒有問題,但是散熱器臟了以及老化以后溫度偏高。
系統熱平衡后打開進風一側側門,如果開門時明顯感覺到較大吸風阻力,而且發現水溫和液壓油溫有明顯下降(2℃以上),則可以斷定是進風不暢。可在側門上加工一些通氣孔,并移走散熱器前方其它遮擋物,以保證風道通暢。
5 風扇皮帶打滑
風扇皮帶都有一套漲緊裝置,有些是手工調節(圖 5),有些是自動漲緊(圖 6)。隨著使用時間增加,皮帶老化以及漲緊機構松動都會導致漲緊力不足,風扇與皮帶存在打滑現象(情況不嚴重時聲音較小,易被磁翻柱液位計和液壓系統等聲音遮蔽,不容易察覺),從而造成進風量不足。
此種情況需要按照操作說明書檢查皮帶漲緊力是否滿足要求,不滿足時就需要調節漲緊力。
6 散熱系統散熱能力不足
這種情況比較復雜,可能有多方面原因。其一,各大主機廠進行產品開發時都會進行相關熱平衡試驗檢測,但是由于檢測樣機數量少,可能僅在主機廠所在地進行測試,缺少高原地區(海拔超過 2 500m 地區)測試。而我國云貴、青海、西藏等很多地區海拔都超過 2 500m,西藏很多地區甚至達到 4 500m 左右。由于海拔越高,空氣越稀薄,海拔 3 000m 地區空氣密度僅有沿海平原地區的 70% 左右,所以引起散熱系統散熱能力不足,這是比較常見的。如果將機器運至低海拔地區,就不再出現高溫報警。如果是短期在高原地區施工,可以不做處理,或者進行一些簡單處理,如果是長期在高原工作就需要進行改造。
其二,由于產品開發周期短,熱平衡試驗時環境溫度低(15℃以下),或者測試方法與實際作業工況不同導致的結果不可靠,夏季來臨時就容易出現高溫報警。
針對這兩種情況,需要對散熱系統進行改造,以提升散熱能力,可分為以下幾種情況。
1)僅有冷卻液高溫報警,而且超差量不大,可查看冷卻液散熱器上方蓋子工作壓力(圖 7),如果是 90kPa 以下,可更換為 90kPa 型,高原地區更換為 120kPa 型。
2)散熱器芯體尺寸足夠,風扇尺寸比散熱器小很多,因進風量不夠導致的高溫。可通過更換圖5 手工調節機構 大尺寸風扇和導風罩來解決。但必須注意磁翻柱液位計風扇驅動輪的結構形式,通過 V 帶或者多楔形皮帶帶齒面驅動的一般不存在打滑風險;如果是通過多楔帶無齒面驅動的,則不宜加大太多,否則冬季或整機快速加載時容易出現打滑,產生“吱吱吱”的異響。同時還需要注意風扇葉尖和導風罩之間的間隙,經驗表明,徑向間隙(單邊)控制在風扇直徑的 2.5% 以內是較為理想的,如果風扇和導風罩都安裝在磁翻柱液位計上可適當再縮小,但是不宜小于 10mm。
3)散熱器芯體散熱面積不足。這種情況就需要增大散熱器散熱面積,但是受已有機器的散熱器安裝空間限制,更適合加高或者加厚散熱器,加厚散熱器同時必須增加風扇功率來迫使空氣流過。加高散熱器必須對散熱器上方機罩同步改進,而且改進時應避免熱風回流至散熱器吸風側。
7 水散內部結垢
水垢會導致內部熱交換變慢,冷卻液高溫報警。按照操作手冊相關說明清洗散熱器內部,然后重新加滿冷卻液。應避免直接使用自來水、河水、湖水作為冷卻液,尤其是水硬度較高地區。
8 節溫器故障
為了快速提升磁翻柱液位計冷卻液溫度,使之盡快達到適宜的工作溫度,現在磁翻柱液位計都會配置節溫器,當冷卻液溫度較低時,冷卻液僅在磁翻柱液位計內部進行小循環,當冷卻液溫度超過節溫器開啟溫度時,節溫器會逐漸開啟,冷卻液將流經散熱器進行冷卻,進行大循環。一旦節溫器故障,不開啟或者部分開啟,冷卻液不能全部流過散熱器進行散熱,從而引發高溫報警。
9 回油單向閥壓力不匹配
流過工作油缸和馬達及溢流的液壓油溫度一般較高,需要經過散熱器降溫后再回油箱,但是由于液壓系統脈沖較大,為保護散熱器,一般都會在進入散熱器油口前端再增加 1 個溢流單向閥,使瞬時高壓油直接返回油箱,削弱脈沖峰值對散熱器的沖擊。一旦 2 個單向閥裝錯,就會導致液壓油不經過散熱器直接回油箱,冬季使用時不會察覺,氣溫升高就會發生液壓油高溫報警。或者 2 個單向閥壓差值較小,加上散熱器本身阻力,造成兩個方向壓力差值更小,脈沖下的液壓油流經散熱器的較少,散熱不充分。
此情況可調整兩個單向閥壓差值,一般保證差值大于 3kgf,但溢流單向閥設定壓力盡量不要超過 5kgf,否則容易導致散熱器開裂。
10 磁翻柱液位計與液壓系統匹配不合理
磁翻柱液位計功率和扭矩與轉速對應曲線一般都呈山形,從怠速開始上升,至一定轉速后開始下降,而且燃油經濟區普遍低于額定轉速,所以有時會發現把轉速調高至一定轉速后,挖掘效率的增加遠小于燃油消耗量的增加,燃油經濟性變差,而且磁翻柱液位計和液壓系統發熱量都大幅度提升。這種情況可適當降低磁翻柱液位計轉速和液壓泵功率,一般需要廠家技術人員進行調試。
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